Drážďanskí výskumníci robia revolúciu v elektronike s trvalo udržateľnými obvodovými doskami!

Drážďanskí výskumníci robia revolúciu v elektronike s trvalo udržateľnými obvodovými doskami!

Technická univerzita v Drážďanoch (TUD) slávila významný úspech: Dr. Hans Kleemann bol ocenený cenou Joachima Herza 2025. Toto prestížne ocenenie sa udeľuje za jeho inovatívny výskumný prístup v oblasti biologických a recyklovateľných dosiek plošných spojov. Finančná odmena predstavuje pôsobivých 500 000 eur, vďaka čomu je toto ocenenie jednou z najhodnotnejších vedeckých cien na svete. Slávnostné odovzdávanie cien sa uskutoční v Hamburgu 30. septembra 2025 a Kleemann plánuje použiť peniaze na pokrok vo svojom výskume smerom k vývoju prototypu. Vedie skupinu „Organic Devices and Systems“ na Inštitúte aplikovanej fyziky na TUD, a tým zahŕňa svoje rozsiahle znalosti o udržateľnom dizajne elektronických systémov.

Výskumný projekt „UnbeLEAFable“ sa zameriava na vývoj nových materiálov pre dosky plošných spojov, ktoré môžu nahradiť konvenčné, pre životné prostredie škodlivé alternatívy. Každý rok sa na celom svete vyprodukuje približne 62 miliónov ton elektronického odpadu, z čoho značnú časť spôsobujú nesprávne recyklované dosky plošných spojov. Bežné dosky plošných spojov sú vyrobené z neobnoviteľných surovín a je ťažké ich recyklovať kvôli ich zložitému materiálovému zloženiu. Touto problematikou sa zaoberá Kleemannova práca, ktorej cieľom je výrazne znížiť vplyv elektronického odpadu na životné prostredie.

Udržateľné prístupy a materiály

Ústredným aspektom Kleemannovej práce je vývoj trvalo udržateľnej dosky plošných spojov vyrobenej z rastlinného substrátu. Toto inovatívne riešenie by mohlo nielen znížiť elektronický odpad, ale malo by aj pozitívny vplyv na klímu. Vedci z TUD zistili, že substrát dosiek plošných spojov často tvorí až 60 % hmoty, a preto spúšťa veľkú časť problému s recykláciou. Bežné materiály pozostávajú z biologicky neodbúrateľných plastov alebo sklenených vlákien vystužených epoxidovou živicou.

Sľubnú alternatívu ponúka nový substrát vyrobený z listov magnólie. Myšlienka použiť kostry listov vznikla, keď sa výskumník Rakesh Nair pozrel na strom magnólie. Pri výrobe substrátu sa používa lignocelulóza, ktorá sa upravuje v kombinácii s biodegradovateľnými polymérmi ako je etylcelulóza. Okrem toho sa na zlepšenie adhézie vodivých atramentov používa chitosanový povlak. Výsledkom je flexibilný, priesvitný a kompostovateľný substrát, ktorý je odolný voči teplu a vyhovuje bežným výrobným metódam.

Globálny význam a výhľad

Výzvy v elektronickom priemysle sú obrovské. V roku 2022 sa na celom svete vyprodukovalo viac ako 62 miliónov ton elektronického odpadu, no menej ako pätina z toho bola recyklovaná. Jednou z hlavných príčin je lineárny model výroby, ktorý vylučuje recyklovateľné materiály a prispieva k skládkovaniu. Environmentálna stopa elektronického priemyslu je čoraz kritickejšia a je jasné, že sú nevyhnutné zásadné reformy. Spoločnosti ako Apple, Cisco a Dell už využívajú obehový prístup a recyklačné programy, no malé a stredné podniky čelia značným výzvam pri implementácii udržateľných postupov.

Výskum Dr. Hansa Kleemanna by preto mohol rozhodujúcim spôsobom prispieť k transformácii tohto odvetvia. Keďže vlády a spotrebitelia čoraz viac očakávajú produkty šetrné k životnému prostrediu, vývoj nových, udržateľných materiálov je veľmi dôležitý. Investície do ekologických materiálov a cirkulárnej výroby sú nevyhnutné na zníženie ekologickej stopy elektroniky. Vývoj, ktorý Kleemann iniciuje, by mohol nielen spôsobiť revolúciu v elektronickom priemysle, ale tiež umožniť zásadnú zmenu v spôsobe, akým sa produkty navrhujú a vyrábajú.

Stručne povedané, dôležitosť udržateľnosti v elektronickom priemysle už nemožno ignorovať. Iniciatívy vedcov ako Hans Kleemann pomáhajú pripraviť cestu k ekologickejšej budúcnosti.

Informovala o tom Technická univerzita v Drážďanoch, Informuje o tom Plantresearch.de, Informuje o tom Electronics News.